学习矿物学(16)

直闪石——————————————铝直闪石
物理性质和鉴定特征：颜色随铁增高而加深，白、灰、绿及黄褐色，集合体纤维状，新鲜面丝绢光泽，硬度5.5—6，具角闪石式解理，交角（（20-60°），比重(2.85—3.5)。仅见于变质岩中，与堇青石、兰晶石、硅线石、石榴子石共生。变形成石棉，肉眼多难于鉴定，需依靠镜下。
学习矿物学（16）—主要暗色造岩矿物
暗色的主要造岩矿物有橄榄石、辉石、角闪石和黑云母四种，它们共同的特点是属于含镁、铁有色成分的硅酸盐，SiO4在其中组成硅氧四面体的基本骨架，分别呈岛状、单链、双链和层状在空间展布，Mg2+、Fe2+离子则分布于硅氧四面体之间的空隙中来中和电价。详细分析四种矿物的化学组成和化学式，可以发现有着一定的规律，有助于理解其许多特点和特征。详见下述。
产状：接触变质（有水参加），如缺水或变质程度增加（脱水），透闪石向透辉石转化，若缺少SiO2时，变为橄榄石。
区域变质也有透闪石、阳起石形成（有铁）。
用途：往往与石棉共生.。
普通角闪石：（Ca,Na）2-3(Mg,Fe,Al)5[Si6(Si,Al)2O22](OH,F)2
化学式解析：（Ca,Na）2-3钙与钠的类质同像，总量为2-3个离子。
1.矿物种属
橄榄石：(Mg·Fe)2〔SiO4〕
辉石：(Mg·Fe)〔SiO3〕(斜方辉石,另有透辉石－钙铁辉石、普通辉石)
角闪石：(Mg·Fe)7〔Si4O11〕(OH)2(直闪石,另有透闪石－阳起石和普通角闪石)
黑云母：K(Mg·Fe)3〔AlSi3O10〕(OH·F)2
2.相互关系：
橄榄石和辉石的最主要的差别是：橄榄石分子式中金属离子(Mg、Fe)与硅(Si)离子的量比为2：1，辉石分子式中的金属离子(Mg、Fe)与硅(Si)离子的量比为1：1。即橄榄石比辉石有高一倍的铁镁离子,其中的铁、镁离子成分最高,硅最少,正因为如此，主要由橄榄石组成的岩石属于超基性或超镁铁岩。
单斜闪石（斜闪石）亚族
透闪石—阳起石
Ca2Mg5[si4O11]2(OH)2Ca2（Mg,Fe）5[si4O11]2(OH)2
透闪石——————————————阳起石
透闪石、阳起石主要差异是含Fe量不同，透闪石中，
Fe/Mg+Fe<10%，若Fe/Mg+Fe>10%，即阳起石。
物理性质和鉴定特征：
透闪石白色或灰色（含铁少），阳起石灰绿色（浅灰绿或墨绿色，硬度5—6，{110}解理中等，交角56°（≈60°），比重随含铁量增高而加大，3.02~3.44。根据其往往呈纤维状、放射状较易鉴定。
辉石与角闪石的差别：金属离子(Mg、Fe)与硅(Si)离子之间量比为7：8。因而角闪石的金属离子稍有减少,硅离子稍有增加,其中最大的区别是分子式中增加了2个(OH)离子,表示水的加入,说明在角闪石结晶时已有水的加入。
角闪石与黑云母的差别：黑云母的最大的特点是有K和OH 及F(挥发分)的参加,表明其生成条件复杂(是在气化阶段形成的)。
透辉石 钙铁辉石
颜色：浅 深
（无色－浅色） （深绿－黑绿色）
比重： 小 大
3.2-3.38 3.5-3.6
鉴定特征：晶形－短柱状,颜色：浅－深,具两组正交解理,玻璃光泽,硬度5-6,比重,随含铁量加大,肉眼下常与斜方辉石不好区分,往往需借助偏光显微镜,镜下特征是以两组正交解理同角闪石区别,具斜消光而与斜方辉石区别。
(OH,F)2氧要与F成类质同象关系，共2个，提供2个负价，使整个化学式呈中性。
这个化学式，只是化学成分上的表示，而不是单位晶胞的组成，据研究，普通角闪石的一个单晶胞的组成共需16个硅氧四面体，其他离子也均需加一倍。
从纵向来说，普通角闪石基本上是普通辉石增加了(OH,F)即水或挥发组分构成。从横向来说，是透闪石—阳起石系列，增加了Ca、Na、Al的成分构成，是个成分复杂的矿物。其许多物理性质均由其成分和晶体结构形成。
3.3角闪石族：双链结构，包括斜方、单斜两个亚族。由于角闪石是双链结构，在垂直C中的横切面上是四个硅氧四面体并联，比单链的辉石增加一倍，因而导致两组解理的交角由近于900变成近于1200.这个交角的差别是偏光显微镜下区分二者的最重要的标志
斜方闪石：分直闪石和铅直闪石。
（Mg，Fe）7[si4O11]2(OH)2（Mg，Fe）5Al2[si4O11]2(OH)2
蛇纹石：Mg6〔Si4O16〕(OH)8
在晶体结构上属层状硅酸盐(见后),因多由橄榄石蚀变和风化形成,地壳中许多橄榄石均已蛇纹石化,故同橄榄石一起叙述。
晶系和晶形：单斜晶系,单晶体很少见,多呈细鳞片状,致密块状集合体或呈肉冻状块体。其呈鳞片状者称叶蛇纹石,纤维状者称纤蛇纹石,有的已成石棉称蛇纹石石棉或温石棉。
变种：钛辉石、富TiO2的普通辉石,含TiO24-5.72%。
霓石（锥辉石）和霓辉石：含Na较高的普通辉石。
霓石、 霓辉石普通辉石
NaFe〔Si2O6〕 (Na,Ca)(Fe2+,Fe3+Mg,Al)〔Si2O6〕） (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)〔(Si,Al)2O6〕
70 15
NaFe〔Si2O6〕
3.各种属特征
3.1橄榄石族：为岛状的简单铁镁硅酸盐,其中铁、镁为完全无限的类质同象关系,因而可形成一个连续的矿物系列。
Mg2〔SiO4〕 Fe2〔SiO4〕
50
镁橄榄石贵橄榄石 透铁橄榄石 镁铁橄榄石 铁橄榄石
颜色：浅 深
白、浅黄、浅绿、黄绿 暗绿、红褐、黑
比重：小 大
3.222 4.392
主要鉴定特征：晶形(橄榄状)、颜色(黄绿色、橄榄绿色)、硬度6-7,解理差(看不到)、玻璃或油脂光泽。
晶体形态：常呈完好的晶体，针状、柱状、横切面六边形。
物理性质及鉴定特征：多呈黑色或暗绿，风化后呈浅褐—绿褐，条痕白到浅绿，玻璃光泽，硬度5—6，{110}解理完全，交角56°（≈60°），有{110}、{011}裂理，比重随含铁量增高而增大，3.02—3.45。肉眼常根据其长条状晶形及黑亮的颜色、光泽进行鉴定。
四面体层
八面体层
四面体层
K
四面体层
八面体层
成因：岩浆、接触变质、区域变质。
产状：超基性岩体、玄武岩包体,接触变质带。
用途：宝石、耐火材料(低铁的)常伴生有铬矿。
橄榄石是在SiO2缺乏时形成的,如SiO2充足,将转为斜方辉石。橄榄石在热液和风化作用下,极易转变为蛇纹石以及碳酸盐、滑石、皂石和伊丁石等。因而在自然界很少见到橄榄石,许多橄榄石(橄榄岩)均已转变为蛇纹石(蛇纹岩)。
化学成分复杂,可视为MgFeSi2O6〕(透辉石)、Mg2Si2O6(顽火辉石)、Fe2Si2O6(正铁辉石)、MgAl2SiO6、FeAl2SiO6、MgFe2SiO6、FeFe3+SiO6等组分的类质同象混合物,有时还含Ti、Mn、Na、Cr等杂质。
鉴定特征：晶形短柱状或板状,横切面八边形,绿黑－黑色,有时呈暗绿－褐色,玻璃光泽,硬度5.5-6,(110)两组解理发育,与角闪石的区别是色调和光泽。往往不如角闪石黑亮,晶形比角闪石短粗。镜下特征是斜消光与斜方辉石区别,两组正交解理同角闪石区别,2V角较小,与透辉石,次透辉石不易区别(区别困难)。
形态：单晶体少见,常为致密块状集合体。
物理性质及鉴定特征：多呈苹果绿色,少呈浅蓝,白色。硬度6.5-7,极为坚硬,比重3.24-3.43。
产状：变质作用产物(世界少见,仅产于缅甸北部)宝石(玉器)。
锂辉石：LiAl[si2O6]，单斜晶系
含Li2O 8.1%，有时含铯和稀土元素，粒状或板状，白—黄白色，玻璃光泽，硬度6—7,{110}解理完全，并有{100}裂理，比重3.1—3.2，产于花岗伟晶岩或云英岩中，是提取锂的主要原料（陶瓷中好的熔剂，熔点低）。
成因和产状：分布广泛，中性岩浆岩中最常见，区域变质岩（角闪岩相）。
变种：
兰闪石：Na2Mg3Al2[Si8O22](OH)2
钠闪石：Na2Fe32+Fe23+[Si8O22](OH)2
兰闪石可看成是透闪石中2 CaMg被2NaAl所置换产物，钠闪石是将阳起石中的2 CaFe2+被NaFe3+置换的产物，置换中间还可以形成过渡产物，组成镁钠闪石（纤兰闪石，Na2Mg3Fe23+[Si8O22](OH)2，青铅闪石（Na2（Mg，Fe2+）3Al，Fe3+）2[Si8O22](OH)2。
物理性质和鉴定特征：一般呈绿色,也有呈白色,浅黄色和灰色,蓝绿色、褐黑色者。油脂或蜡状光泽,纤维状者呈丝绢光泽,硬度2.5-3.5,比重2.55,在空气中加热至600℃可转化为橄榄石。
成因和产状：主要由橄榄石蚀变、风化形成(顽火辉石也可形成),另在镁质大理岩或白云岩受接触变质作用也可形成蛇纹石。
用途：色泽鲜艳致密块体为玉石 (岫岩玉),常伴有温石棉,做钙镁磷肥原料(镁),还可回收镍、铬等。
单斜辉石：单斜晶系，包括几族。
透辉石－－钙铁辉石
透辉石 次透辉石 铁次透辉石 钙铁辉石
CaMg〔Si2O6〕 CaFe〔Si2O6〕
同斜方辉石相比,单斜辉石最大的特点是在化学成分上增加了钙,即
(Mg·Fe)〔SiO3〕+Ca Ca(Mg·Fe)〔Si2O6〕
由于晶格中增加了钙离子,因钙离子(Ⅷ－1.20)半径大于镁、铁离子半径(Mg－Ⅵ－0.80 Fe－Ⅵ－0.86),相当于皮球堆中加进了篮球,因而降低了规则和对称程度,即从斜方晶子降成单斜晶系,引起许多性质特征上的变化。
3.2辉石族：斜方辉石,单斜辉石和普通辉石
单链结构
斜方辉石：通式(MgFe〔SiO3〕) 斜方晶系
顽火辉石 古铜辉石 紫苏辉石
10 30 50
MgSiO3FeSiO3
颜色：浅 深
无色、浅绿灰 古铜 绿黑、褐黑
褐绿、褐黄